化工原理課程設(shè)計(jì)流化床干燥器(編輯修改稿)
2025-07-13 04:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 二是流化床的停留時間任意可調(diào)，特別適合于干燥結(jié)合水分，因此，工業(yè)上常將流化床干燥器與氣流干燥器串聯(lián)使用。 單層流化床的主要缺點(diǎn)是由于顆粒的完全混合，在連續(xù)操作時顆粒物料的停留時間分布不均勻，部分物料因在流化床中停留時間過短而位能得到充分干燥，另一部分在流化床中停留時間過長而過分干燥。這種干燥器不實(shí)用于易結(jié)晶或結(jié)塊的物料。（三）干燥中主要設(shè)備和機(jī)器的確定 根據(jù)我們此次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：。從這里可以看出PVC的初始濕含量較低，其中存在的水應(yīng)該都是結(jié)合水，而流化床干燥器的最大優(yōu)點(diǎn)就是干燥結(jié)合水，故我們選擇流化床干燥器。此干燥器在干燥結(jié)合水的同時還為物料的優(yōu)質(zhì)干燥提供可能，但是，物料在干燥器中的停留時間不均勻，是單層流化床的主要缺點(diǎn)。 為解決停留時間分布不均勻的問題，可以采用多層流化床或者臥式多室流化床。前者存在的主要困難是如何定量地控制物料使其順利的進(jìn)入下一層，且不使氣體沿溢流管短路跑掉；另外，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣體的流動阻力較大。而后者的氣體壓降比前者低，操作穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，可動部件少，維修費(fèi)用低。故我們應(yīng)該選擇臥式多室流化床。流化床在空氣流速為零時，物料因受重力和浮力作用而靜止于分布板上。隨著空氣流速的提高，每個顆粒受到的空氣推動力將不斷增加，而當(dāng)空氣速度達(dá)到某一值時，重力、浮力和推動力將達(dá)到平衡，此時顆粒將離開分布板，懸浮于空氣中。如果空氣速度過大，則會呈聚式流動。（如圖1所示） 干燥中除使用干燥器以外，我們還需要兩臺鼓風(fēng)機(jī)將空氣輸入干燥器，并把干燥后的氣體輸出整個流程，而該空氣中含有大量的雜質(zhì)，我們需要過濾器將空氣凈化。再者，大氣的溫度較此次設(shè)計(jì)要求的溫度低，故在空氣進(jìn)入干燥器之前需讓它流過換熱器，使它的溫度升高到100℃。另外，出干燥器的空氣會帶走少部分PVC，故應(yīng)該在排空之前使用旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離。（4） 干燥流程的說明 如圖2所示。首先，利用鼓風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，在其內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，空氣在壓差的推動下進(jìn)入管路。進(jìn)入管路后的空氣經(jīng)過濾器除去其中含有的顆粒物質(zhì)，以免進(jìn)入干燥器后對物料產(chǎn)生污染。然后，凈化后的常溫、10kPa的空氣進(jìn)入換熱器，與壓力為400kPa的飽和水蒸氣進(jìn)行熱量交換，空氣被加熱，而飽和水蒸氣冷卻而被液化。出口處的空氣溫度可達(dá)到100℃、10kPa。 換熱器中出來的空氣溫度已達(dá)到生產(chǎn)所要求的溫度，此時，熱空氣從干燥器下部進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)使空氣流動均勻的分布板后與濕物料進(jìn)行熱量和 質(zhì)量傳遞，使物料得以干燥。出干燥器的空氣中含有少量物料，為減少浪費(fèi)和對大氣的污染，我們讓空氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，完成氣固分離。最后，我們再利用鼓風(fēng)機(jī)將含有大量濕分的空氣排往大氣。四、流化床干燥器的工藝計(jì)算（1） 干燥流程的確定根據(jù)干燥任務(wù)，采用如上圖2所示的臥式多室流化床干燥裝置。來自氣流干燥器的顆粒狀物料用星形供料器加到干燥器的第一室，依次經(jīng)各室后，℃離開干燥器。濕空氣由送風(fēng)機(jī)到翅片型空氣加熱器升溫到108℃后進(jìn)入干燥器，℃。廢氣經(jīng)旋風(fēng)分離器凈化后由抽風(fēng)機(jī)排至大氣。流程中采用前送后抽式供氣系統(tǒng)，維持干燥器在略負(fù)壓下操作。（2） 物料和熱量衡算 物料衡算 =(1)=2000()=1900kg/h === ==≈ W=()=1900()= L== 空氣和物料出口溫度的確定空氣的進(jìn)口溫度應(yīng)比出口處濕球溫度高出20~50℃（這里取35℃），即 =+35 由=108℃及==℃，近似取=℃，于是=+35=℃物料離開干燥器的溫度由《化工原理課程設(shè)計(jì)》（以下引用均出自此書）式 61計(jì)算 ，即由水蒸氣表查得=。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，即 解得 =℃ 干燥器的熱量衡算干燥器中不補(bǔ)充熱量，=0，因而可用式（613a）進(jìn)行衡算，即式中 =230146kJ/h= =(+)() =43640kJ/h= =L(+)() = =L(+)(10825) =取干燥器的熱損失為有消耗熱量的15%，即將上面各值代入式（613a），便可解得空氣耗用量，即=+++解得L=8574kg絕干氣/h有式（63）可求得空氣離開干燥器的濕度，即 預(yù)熱器的熱負(fù)荷和加熱蒸汽消耗量由水蒸氣表查得，冷凝熱。取預(yù)熱
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